In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  9 , N o. 1, Mar ch  201 8,  pp.  180~ 1 8 8   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v9 .i 1. pp 1 8 0 - 18         180     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a escore . com / j o u r na l s / i n d e x. p hp/IJ PED S   Design, C o ntrol   and  Monitori ng of an Off line Mobile Batte ry  Energy Storag e System for a T ypical Malaysian H ousehold  Load Using PLC       N a b i Moh a m m e d ,  Ku mer e s an   A . D an ap alas in g a m,  A hme d  M aje d     F acult of  Electri cal E ng in e eri ng,   U n i v ersi t i   Tek n o l og Mal aysi     Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Dec   9 , 2 0 17  Re vise d Jan  1 3 , 2018   Ac ce p t ed  J an  31 ,  2 0 18      Batt ery  energy   s to rage  s ys tem   (BESS )   i used  i n   m a n y   p ract ical  app l i catio n in clu d i ng  u n i n -terrupt ib le  p o w er  s up pli e (UP S ),   p o r t a bl devi c e s,  el ectrical   veh i cl es  a nd  re new a bl e   en erg y   sy st e ms .   T utilize  BES S   e ffec t iv e l y,  a ef fici en con t ro o p erati o n   is   r eq uired .   V arious  c on-  t rollers   ha ve   be e n   in tro duced   i n   the  op e n   l i t eratu r e .   H o w ev er,  th ey  a re   n o t   c o n s i d ered   t h e   b est   fit   due  t th eir  l i m i t ati on s.   T his   in clud es  t heir  i nc apab il it o f   h andl in h i gh - po wer  ratin BES S ,   l ow  n oise  i m m unit y ,   sh ort  lif e   c y c le  a nd   lim it ed  numb e of   i n p u t   a nd  o u tp ut   i n t erfaces In  t his  pap e r,  t he  p ro gram mabl e   l ogi c o ntrol l e r   ( P L C)   i u s e d   t o   c o n t ro a n mo nitor  a   15 8.8   kWh  o f f li n e   B E S S   f o typical   M a l ays i an  h ous eho l d .   T IA  p o r tal   V 1 3   soft ware  b y  S i e m e n s   i s   us ed  t o   p r ogram   t h p ro po sed   P L con t ro l.  H um an  m ach in i n terf a ce  (HM I )   sy st e m   i u s ed  t m o n i t o and   sim u la t e   t he  c o n tro l   p erf o rm ance.  T h e  r e s u l t s   sh ow   t hat   t h PLC  app r oach   p rov i des   an  e fficie n and   re liab l c ontrol   o f   the  BESS   i n which  com p act  p rot e ctio n again s t h e   b a tt ery  o v erchar ging ,   u nd e r - di sch argin an overh eati ng  is   achi e v ed. K eyw ord :   Ba tt e r y e n ergy   s tora ge  s ys te Li t h i u m - io n ba tter y   Of fl in UP PLC & S C AD TIA Portal   Co pyri gh t © 2 018 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   N abi l M oham m ed  F a cult y   o f   E l e c t rica l   En gine erin g,  U nivers it i   Tek n o l og i   Ma l ays i a 81 3 10  Jo hor  Ba h ru,   Mal ays ia   81 3 10 Jo h o r B a hru,  Ma l a y sia   Em ail:  nab i l . ye m @gma il . com       1.   I N TR OD U C TI O N   Ele c trica en er gy   s t o rage   is   t h proce s t h rou g h   w h ic h   th e   e l e c trica l   e n e rgy  c a n   b c o nver ted  i nto   any  ot her   form   o ener gy  for  stor in p u rpos es,   t h e n   co nve r ted  b a c k   t o  e l e c t r i c a l  f o r m   w h e n  n e e d e d  [ 1 ] .   S e vera l   tec h n o lo gie s   f or  e n ergy  s tor age  ha ve   b ee de ve lo pe d   acr o s t h d i sc ip li n es;  s uc as  e l ectric a l elec tr ochem ica l ,   ther m a l   a n m ec hani cal  t e c hn o log ie s.   C a p ac itor s,   r e cha rgea ble   bat terie and  flyw he e l ar e   the  mos f am ous  d e v ice s   f or   s t o rin g   e ne rgy  in  e le ctr ic al  ene r g y ele c t r o c h em ical  a nd  me cha n ica l   f or ms  re sp ec ti v ely   [ 2]-[ 4 ] St o r e d   e l e ct r i ca en e r gy   c an   b e   u s e d   in   s e v era l   a p p l i ca tio ns  s uc as  u nin t er ru pti b l e   pow er   s up p l (U PS ),   p or t a b le   de v ices,   t r an s por v e h ic les,  a n d   a l te r n at i ve   ener g y   sys tem s,  and   impr o v ing   the  st a b il it y an relia b i l i t y   o f ne tw or k grid [ 5].  Ba ttery   ener gy  stora g s y st em   ( BES S )   i t h te c h n o lo gy   o stor i n g   t h e l ectric a l   ene rg int o   rec h arge ab le  b a tte ries.  Bas e d   o n   t he   o p era t i ng  princ i ple s   an d   c o n fig u rat i on  of  BES S s ,   they  ca n   b e   ca t e g o rize in t o   d iffere nt   t y p e such  a o n li ne  B ES S   and  offli n e   BE S S   [6].   T he  m a i adva n t age s   of  onl i ne   BE S S   a r e:  e nsur ing  the  q ua l i t of  t h e   p ow er   s uppl t t he   l oa d,  s u p p l y i n g  t h e  c r i t i c a l  l o a d s  d u r i n g   t h e  m a i n   fa il ure   o f   t he  m ain  pow er  s u p p ly  [7] .   I i s   i mporta nt  t o   n o te  t hat   the   offl ine   BES S   w ork s   al o ne  to  prov ide   the   requ ire d   e ner g t o   t he  l oa d s .   F u r t he rm ore,   o ffl i n BES S   i c r uc ia for   n u m b er  o a p p l i c at i o n s ,   su ch  a s   sup p l y i n g t h e i s o l ate d  ar eas (e. g. isla nds an d  v il la ges); an d a u ton om ou s sys tem s,  such as elec t r ic   ve hi c l e s  a n d   rob o ts [8], [ 9].   A m ong  a l r ec h a r gea b le   b a tt eries  s uc h   as  n icke c a d m ium   a nd  l e a a ci d li t h ium - io ba tter ie s   h a v e   b e co me  a n   ex ce l l ent   al t ern at iv e   en e r gy   s to ra g t e ch nol ogy   b e cau s e  o f   s e v e r a l   r e a s o n s ,  n a m e l y :  t h e i r  h i g h e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       De si gn,  Control and  Monitor i ng of  an  Offline M obile B a tte ry  Energy  Stor age Sy ste m   ...  (N abil M oham m ed)  18 1 ene r g y   d e n s i t y v o l u m etric   p ow er relia bi l ity,   pr ecise   o per at i o c o ndi ti o n a n d   dire c e ner g y   st orage .   There f ore ,   the can  b u til iz ed  ei t h er   f or   a   la r ge  en er gy  s t ora ge   s ystem   s u c h   a BES S   a nd  e l e c tric  ve h icle s   o ot her  var i o u app l i c a t i ons.   Thi s   i nc lude s   m o b i l e s,  l a p t o ps ,   ba c ku e n e r g y   d e vi c e s,  a nd  hy b r id   e l ect ric   and  elec tr ic  v e h i c le [1 0 ] . H o w eve r, ac cordi ng t o  [1 1 ], li t h i um -ion  ba tter i e s  ar e  com ple e le ctr oc he m ica l  d evice s Th is  com p l e x ity  s tem s   f rom   the  n o n l i n ear   r ela tio ns  b e-   tw een  v a ri ous   b at tery  p a r am ete r s,  t he  s i g n i fica nt   cha nge   o ba t te r cha r ac t e r is t ic o v er   its   ti m cyc l e   due   to  a g i n a nd  de gra d a ti on,   a n d   th e   d e p e nde nc of  t he  bat tery  be ha v i or  on  var i o u e x t e r n al  a nd  i n ter n a co n d i t i o n s,  l i k c u rre n t ,   vol t -   a ge tem p era t ure  a nd  bat t ery   i m p ed an c e.  T he ref o re e v e r y   B E SS  r eq ui re an   e f f ecti v con t ro l   an ca ref u l   mon i tor i n g   t gua ra ntee   e fficie n t   a n d   s a f e  op e rati ng  c on dit i on s [ 12 ] Ma ny  rese arc h es  w ith  d i ffe r ent  c on tro l   ap p roa c h es  h a v e   been  car ri e d   o ut   r e g a r di ng   c o nt r ol   a nd   moni t o ri ng  of  b a t t e ry  s t o ra ge   s yste in  d iffere nt  a pp lica t ions,   e sp ec i a ll i n   r en e wab l e   e n e rgy   sy st ems,  s ma rt  gri d an e l e c t ric  ve h i cle s .   A   ma nagem en t   s ys t e w a d e signe f or  m oni t o ri ng   an d   b alanc i ng   m u ltic e ll   bat t ery base d o n   t he mic ro  c o n t r oller   A V R [13]. H o w e ver,   a ad d it i o na c o s t ad d ed for u si ng a mu lt ipl e xe to   han d l the   lac k   o i npu ts  p er i p he rals   o t h A V R.  F u rtherm ore ,   i n   [ 14 ],  A Tmeg a 1 was   u s e d   f o r   c on tro lli ng  t h e   ch a r gi n g   pro c ess   of   lit hiu m -i on   b a t t e ri es.  PLC  i s   u sed   e ffe c t iv el y   i n   B ESS.  P LC   f o r   m an a g e m en t   and   con tro o f   d is tr i b ute d   ene r g y   prod uc t i o n   co n s i ste d   o thr e un i ts,  nam el y   p hot ov o l t a ic un i t w i nd  u n i t   a nd   bi oma s un i t and   ba t t er y   [1 5].   A l so,  P L w a use d   f or  c on t r o l   h yb r i d   e ner g y   s t or a ge  sys tem w hic w a a   pow er   s ys tem   con s is ts of  s ta nd-a lo ne  p h otov o lta ic,   p um p ed  w at er   e ne rg st ora g a nd ba tt e r pa c k   h as   b e e n   deve l ope for   a   vi l l a ge  [16].   P L w a u til iz e f or  c o n t r ol   bat t ery  e n e r g y   s t o ra ge  s ystem   i n te gr ate d   w i t s o lar   s y s t e m  [ 1 7 ] ,   P L C  f o r  c o n t r o l  b a t t e r y  d i s c h a r g e   c u r r e n t  [ 1 8 ] ,  a n d,   f ina ll y ,   a n   o n l i n h i gh- pow er  r a tin has   bee n  co n t ro lle d a nd m o n itore d by e x p l o i t i ng   t he a dva n t a g e s   o f t he  P LC S 7 12 0 0  [1 9 ].  Th is  w ork i n tr od uce s  t he  u se  of P L f o r co n t ro l l i ng  a n m o n itor in g a n   o f f l ine   B ES S   for   su pp l y in g a  ty pic al  Ma lay s ia l o ad  f or  a   w e ek  time .   T he   P LC   c o n t r olle op er at es  b ase d   on  centra l i z e d   c on t r o l   a r ch it ec tu re   w h i ch   allo w s   fo th e   sy st em  c omp l e x it an co st   t o   b e   red u c e d.  F irst,  a   c o m p re hens ive   d e sign   o the  BES S   i disc u sse d   t o   d e t e r m i ne  t he  o p tim al  s izi n of  B ES S .   F o contro ll ing  a nd  m o n i t o r i n g   t he  BES S,   a   P L S 7 - 120 a nd  s uper v i s ory  c ontro a n data   a cq u is i t i o (S CA D A )/  H MI  a re  u se re spec ti ve ly.  T h pa per  st a r ts  by  g iv in a   ge ne r al  de s i gn  of  t he   B E S S,   f oll ow e b a   de s i gn  of  a o f fl ine  m o b ile   1 5 8 .8  k Wh  B ES S   base o n   s tan d ar Mala ys ia loa d A f ter  tha t the   o p e r a t i o n   an d   s i m u l atio o f   the   p rop o sed  c o ntr o a r e   di sc usse d.  F ina l l y , a  c oncl u sio n  is  d r aw n.       2.   RESEARCH  METH OD   The   m eth o d o log o f   t he  p a p er  s tar ts  by  g i v i n g   g e n era l   d esi gn  s t e p of  the   B ES S .   T hen,   a offl i n e   mobi le  B ES S   w ith  t ota l   cap a cit y o f   158. 8 kW h   is des i g n ed  b a se d on  sta n d a rd  M a l a y sia n  ho u se ho l d  load.     2.1.    Batt ery  E n er gy stora g e   d esign   D u r i n g   l as de ca de,   the   ne ed   f or  b a tter y   e n ergy  st orage   sys t em s  h a s  i n c r e a s e d  r a p i d l y   d u e  t o  t h e   dec r ea se   i t h pr i c e   o f   the   b a t te r ies  a n d   the   re cen i m provem e n t   i the i p e rfor ma nce.   T her e for e a   com p rehe nsive   de scri p tio of  t he  m a in  s tep to  d e s i g BE S S   is   n eed e d   t ens u re  t he  c or rec t ne ss  of  t h e   des i g n . H ow ever t h e   desi g n  c an be   di v i de d i n t o  four  ste ps a f o llo ws   2.1. 1.  Det ermining  th e maximu p o w e r,  c urren t , and t h e d a i l e nerg dema n d o f th e lo a d   2.1. 1.1.  T he  m a x imum  lo a p o w e ( P   )   The        i s  t h e  s u m  o f  t h e  r a t e d  p o w e r  o f  e a c h  e l e c t r i c a l  d e v i c e  (  ).   If  i s   t he   t ota l   numbe r of t he  e lec t r i c a l a p pl i a nc es,  th e n :                   (1)    More over,  the ma x imum  load   curr ent (     ) is ca lc u la t e d base d on the   pow e r  factor of the   loa d   (  ),  load  v o lta g e   (  )   a nd  type   o the  system   w he t h e r   i t   is  s ing l e- p h a s or  t hre e - phase  s ys tem .   T he  (    for   sin g l e - pha se  s yst e is  o b t a i ne d us in g t h fol low i ng e q uat i o n:             ∗       (2)  H o w ever,   w he n   t h e   syste m   i s   a   3- phase  s ys t em ,   t he     i the  line-t o -l i n vo lt a g e.   T here for e the  equa t i o n  t o o b t ain  t he        w i l l be Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J   P ow  Elec & D r i   Syst, V ol . 9,   No. 1,   Mar c h 2018  :    180 –  1 88  18 2           3 ∗   ∗     (3)    2.2. 2.2.  T he  d ail y  ene rg y de ma nd(  E  ba se on  the     a nd  dail av era g usage   hours  (     ),   t he     of  t he  l oa ca be   c a l c ul a t ed  as   f o llo ws:     E       ∗       ℎ   (4)    2.1. 2.   In ve rter S elec t ion   The       and  de sire D C   b u s   volta ge   (   a r mai n ly   t h r ee  co n s i d ere c r i t e ri fo i nve r t er s   s e l e cti on a s   f o l lo w :        .       .                 (5)    Th e r efo r e, t h e  i nv e r t e r i nput  p o we r      ca n be  ca l c u la te d ba se d on  the   i nver t er  efficie nc y (  ):                  (6)    S i m i la rl y, the  dai l y  e nerg y d e ma nds (   i s ca l c u l at ed  a s fol l ows:               (7)    In som ca se s, t he  ab o v e   ca lc ula t ions  are  dis pen s ab le  w hen   c o st um er provi de BES S s  de s i gne rs d irec tly   w i t h      or  eve    esp e ci al ly  i n   t h e DC sy s t e ms   2.1. 3.  Designin g  t h e   b at t ery  p ac k   capaci t y  (k W h)  Thi s   s e cti on   h el ps   t h d esign er  t o   opt i m i z e   th e   si z o t h e   b at t e ry   p ac o f   t he  d e s ig ne BES S   b ase d   on t h B E S S   s p e ci fica ti on s suc h  as  loa d  an d   b ack u p   t im [2 0].     1.   Ba tt e r y pa ck  c apa ci ty      ℎ   The     c a be   c a l c u l a te by  c on s i der ing  t h e   E DC   and  da ys  of  a u ton om ( The  da ys   of  aut o nomy  i s   t he  p eri o req u i re for  t h e   B E S S   t c o n t i n uo usl y   s u p p ly  ele ctr ici t y   to  the   loa d   b e f ore  be i n g   rec h arge d.  T he   e qua tio use d  to de t e rm i n e   t h capa ci t y o f   t he  b a t te r y  pac is:           ∗       ℎ /    (8)    2.   Ba tt e r y pa ck  c apa ci ty            ℎ /       / (9)     3.   M i n i m u bat t ery  capa ci t y i n  ea ch  se ries         ℎ   by  c ons ide r i n g   the  m axim u des i re n u m b e r   o pa ralle strin g N t e mp era t u r fa ct o r   T  ,   a nd  de pth  of  di sc harge   ( DO D  )  f a c t o r  o f  t h e   b a t t e r i e s .   T   a nd  DOD   can  b set  at  t he   v a lu e   o t o   f i n d   t h i n it ia minim u b a tt e r y   c a p acity  a s f o ll o w  [ 21]:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       De si gn,  Control and  Monitor i ng of  an  Offline M obile B a tte ry  Energy  Stor age Sy ste m   ...  (N abil M oham m ed)  18 3 C batte ry   /  ∗     ∗     ℎ   (10)    The n,   usin t h in for m a tio of      and   V DC   bu s   re al  b at te ry  i c h ose n   b rou n d i n g   u p   t h i val u to   n e ar st a nd ard   ca p a ci ty  (  )   wi th  a  batt e r y  r ated voltage (    ).     4.   Ma ximum   nu m b er  of  batt eri es  i n   eac h ser i e s  strin g ( N   N s          (11)    5.   To tal n u m b er  o f ba tte ries i n t h e   BESS  (    N total  ∗     (12)    2.1. 4.  Rectifier S elect i o n   Sp ec i f i c a t ion s   o f   t h e   sel e c t ed  r e c t i fi er  ( b a tt ery   ch a r g e r),  s u c h   a s   out p ut   vo lt a g e   (  )   and   c h a rgi ng  curr ent  (  ) t o ta l l de pe n d   o n   the   battery  s p e ci fica ti on such  as      and   ba t t e r m a xi m u m   cha r g i ng  curr ent ( I c ma x   ). The n,  a  c harge r  w i t p r o p er  s p e c i fica t i o n s c a be  c hose n   2.2.   A offline   mob i le  b e s s for   a t y p i cal m a l a ys ian   h o u s e h old  In  t h i se c t io n,  B ES S   is  d es i g ned   for  s p ec i f ic   l oa (Ma l a y s i a n   t ypic a h ous eh o ld).   The n   the   P LC  i s   harne s se for   con trol li ng  a nd  m o n i t o ri ng   the  B ES S .   W h i l e   t he  la st   s e c ti o n   p resent the  me asu r em ent   ac quis i tio system .     2.2. 1.  Rectifi er selection  An  o f f l i ne   m o b i l e   BESS wher t h e   BES S   i cha r ged in  o n e   p lace   a nd  di s char g e d   i an o t her  o n ce,   i d e si gn ed   t o   sup ply   a   s i ngl ph as e t ypi c a l  Mal aysi a n  h ou seh old   l oa d.  F ur t h e r m o re,   this BES S   is de s i g ned w it h   w e ekl y   e nerg c apa c i t y   ( N d   = da ys)  base o n   t h r a t e d   pow e r   o f   e ac ele ctr ical  d e v ic e   and   da i ly  a v era g e   usa g dur i n w e ekda ys  a n d   w eeke n ds  [ 22] Table  sh ow s,  in  de t a il,   t he   p roce ss  o det erm ini ng  t h e   w ee k ly   ene r g y dem and .        Tab l 1. kWh re s ide n tia l   co ns umpt i on for   typ i c a l  Ma l ay si an  h o use h old   El ectr i cal L o a d   No . o f   Ap pli a n ces   Po wer   ( W )   D a i l y   Av er ag U s a g e   ( h )   T o t a l   H o u r s   p er   W eek   E n e r gy  Dem a nd  ( k W h )   We e k da y W e e ke n d s   Air  C onditi one 750   5. 05   4. 75   34. 75   26. 06   T 150   5. 8. 15   44. 8   6. 72   Iron   1000   0. 53   0. 46   3. 57   3. 57   R e fr i ge r a t or  1200   8. 11   8. 11   56. 77   68. 12   Wa shing  Mac hin 850   1. 04   1. 04   7. 28   6. 18   L i ghting   180   5. 67   5. 45   39. 25   7. 06   Sta nding  F a 75   11. 55   12. 04   81. 83   6. 14   R i c e C ooke r   730   0. 72   0. 73   5. 06   3. 69   K ett l 850   0. 48   0. 44   3. 28   2. 79   T oa s t e r   800   0. 16   0. 14   1. 08   0. 86   B l e nd e 300   0. 26   0. 19   1. 68   0. 50   H a ir   D rye r   1125   0. 09   0. 05   0. 55   0. 62   O t he De vi c e s     300   25   7. T ota l   Powe   8310           Re quire d               T o ta l W e e k ly  E ne r gy  Re quire d             139. 81   A v er ag e   D a i l y   E ne r gy  Re quire d             19. 973       The  BES S   i des i gne w ith  a   t ot a l   c a paci t of   =1 58. 8 76   kWh  base on   the         a f t e r   con s i d eri ng a   2 0  % sa f et y fac t or ,   a nd the d ai ly ene r g y  de m a nd,   = 1 9 .9 73  k W h,   and  η  A   sum m a r of  t he  d es ign  r e sults,  sugges ted  off-shelf   i nver t er,  recti f ie a nd  l ith i u m- i o ba tte ries  a r s h o w n   i Ta ble   2   w ith  r espec t   t o   th e    2 4 0   V   ( si ngle   p h a s of  d is t r ibu t io n e tw ork  in  Ma l a y sia) V DC   bus 48  V   and    =1.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J   P ow  Elec & D r i   Syst, V ol . 9,   No. 1,   Mar c h 2018  :    180 –  1 88  18 4   Tab l e   2.  T he  d esigne d off l i n e   mobile  B ES S   spec ifica tio ns   B a t t er y   P ack  Sp e c i f i c a t i o n s   Type       ( kW )      ( kW h / days )     ( kA h/ da ys )      ( V)        O f fline   22. 269   158. 876   3. 3099   48   12   12   L ithiu m -ion Ba tt e r i e s S p eci f i ca tions  Mo de l   C ra ted  ( Ah )   V ra te d  ( V)    ( V)     ( V)   T m   D OD  SB 48300   300   48   64   40   Inve rte r   a nd   R ec tif ie Sp e c i f i c a t ions  T y p e   M ode l    (k W η    ( V)    (V )   Inve rte r   PIC O G LF 10KW 4 8V240V S   10   0. 88   48   240   Rec tifi e r   SC -M AK  Se ri e s   Swi t c 14. 4   0. 92   400±1 5   48       F igure   1 sh ow s   the b loc k dia g ram   of  the  BE S S ,  i nc lud i ng i nve r t e r,   b atter y  pac k, rec tifie a nd  c o n t r o l   a n mo nit o ring   unit   as  a n   i nt e g r a t e d   m obile   un i t .   T h e re fo re at   a n op e r a tion  c o nd i t ion,   the  B ES S   c a be   con n ec ted e i t h er  to the  gri d  o to the  l oa d.     2.2. 2.   PLC   Progr amm i n g   The  m ai n   ad v a n t a ges  of  P LC  in  a d d it i o n   to  it s   low   pow e r   c onsum p ti on a r t h e   h igh   r e l i abi li ty   and  hi gh  i n terf ere n c i mm uni ty.   A   centra liz ed  a rc hitec t ure,   u si ng  o ne  P LC,  h a ve   b e e n   u se t o   c on tro l   t he  s ystem  w h ic resu l t i n   a   c he a p e r mor e   c om pact   s et u p H e nce ,   it  m a kes   t he   s ys tem   i ns t a l l a t i o m or c on ven ie nt .   F u r t he r,  the  i n tegr a ti on  o f   t he   P LC  a nd  H MI  is  ac c o m p lis hed  for   m on itor i n g   t he   p ar am eters  of  B ES an d   facilitating  t he  t roubles h ooting  and  diagnostic  o f   t he  s ys t e m.   PLC  S 7 -1 200   C PU   1 21 DC/ D C/ D C   a nd   K T P 700  Ba sic   H MI  pa ne a r pr o g r am m ed  u s i ng  S iem ens  sof t w a re,   t o t all y   i nt eg ra te d   automation  (TI A por tal  V 1 3.   A ll   f unc t ions  h a v be en  c on tro l l e a u tom a tica lly  s u ch   a st a r t / s t op   op e ra ti ng   s e qu e n c es,  en e r gy  fl ow   c o n t r o l   to   a nd fr om  the   b a t ter i e s   a n d  en s ure   t he c om m un ica tio n t a s k s be tw ee n t h e BES S  and H MI of t he   des i g n e d  BES S .   The  pr o g ram m in a lg o r ithm   of  t he  P LC  is  ill us t r ate d   i F i gur 2 .   Fi rst t h e   VDC  −bus  a nd  bat ter y   pac k   t em pera t u re  a re   m oni tor e d.  T he  BE SS  w ill  be   s h u d o w n   i mm e dia te l if  o n e   o these  par am eters  exc eed t h al l o w ab le  va l u e s   t pre v e n th e   overc hargi n o r   und er  d ischa r gi ng  a n o v e r h ea tin c ases.  T he n,  eit h er  i c h arg i ng  o r   d isc h a r g i ng   m o d e,  t he  l ith i u m- i o ba tt ery   p ar am eters  (S OC ( i )   a nd  c h arg i n g   c urre n t   I c ( i)  or disc h a r gi n g  cur rent I d( i)) are   m onitore d t o  pr o te c t  e ac bat t e r y   i n   th e   b a tt e r y   p a c k   from the occurr ence  o f a  po te nt i a lly  d a m a g ing  o v erc h argi ng or  un d e r   d isc h arg i ng e v en ts.         F i g u r 1 .   Bl oc k dia g r am   of  t h e de s igne offl ine  mob i le  BES S     Figure  2.  P LC flow  char Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       De si gn,  Control and  Monitor i ng of  an  Offline M obile B a tte ry  Energy  Stor age Sy ste m   ...  (N abil M oham m ed)  18 5 2.2. 3.  Meas u remen t  acqu i sition  system  T o  a c h i e v e  a n   a c c u r a t e  a n d  p r e c i s e  c o n t r o l   o f   t h e   B E S S ,  a l l   s y s te par a m eters  a re  m oni tore usin di ffe re nt  t y p es  o f sens ors,  i n w h ic h   the   se l e cted  se n sors a r e c h o se n w i t h  a n ou t p u t   0  t o1 0 vo l t s t o  e stab li sh t he   con nec tio w i t a nal o i np u t   m od ul e s   of  the   P L C.   T he   data   ac qu i s i tion  s y s tem   for  t h d e si gn ed   B ESS   con s is t s   o 26  sens ors  w h ic a r V DC   bus  s e n s o r ,  t e m p e r a t u r e  s e n s o r ,  1 2   D C  c u r r e n t   s e n s o r s  a n d   1 2   S O C   sens ors a r use d  to  co n t ro l an moni t o r the  BE S S , a s show n in F ig ure  3a.  D u t o   t he   h i g c o s t   o l ith i u m- i on  ba tter i e s   f or  1 58.8   kWh  BES S,  i n   wh i ch  12   b att e ri e s   are   n eed ed  w ith  3 0 0   A rati ng,  t he   r ea im plem en ta ti o n   i d i ffi cu l t.  T here fore to   t e s t   the  o p e r ati o of  t h e   s ys tem ,   alter na ti vel y,   p ote n ti ome t e r s w it h va r io us o ut put  from   0   t o 1 vol ts  a re   f ai rly   us ed   to   re pres en t   th e   re al  o utp ut  of  the  B ES S   se nsor s.   F i g ure   3b  s h ow the   da ta  a c q ui sit io n   s ys te m   duri ng  t h e   ca se  o u s i n fo ur  po te nt iom eter s the y   r e p resen t   t he  v o l ta ge  s e n sors,   tem p er at ure  an d  c urre nt sens o r an d S O se ns or o f t h e   fi r s t   bat tery.  In  add i tio n,  P LC  i connec t e d  to  the  la pt op  us i n Ethe rnet.   Inver t e r   S elec tion       3.   RESULT S  A N DISCU SSIO N   I n   t h i w o rk,  bes i des  pro g ra mm ing  t h P L C,   K TP 700  Ba sic   H M I   pa n el  t ouc h   sc ree n ha ve   b e e n   bu ilt  to  ac h ie ve  co n ti n uous   m onit o rin g   o the   de si gne d   off lin BES S   u si n g   T IA   porta b a s i c   V 1 S P Wi n CC.  F or  s afe  oper at i o n   o f   the   B E S S ,   t h r ee  iss u es  w er cons i d ere d   ( 1)  v ol ta ge  p rote c tio n,   t he   b at tery   vo lta ge  r an ge  i 40  to  6 4   V ,   w hic h   r e p rese nts  the   m i nim u and  m axi m um   c ut-off  v o lta ge r e spec tive l y.   2 over h e at i n p r ote c tio n,   the   b a tte ry  t e m p e rature   s h o u l d   n o exc e e d   70  C.   3 ove rc hargi ng  a n d   un d e di sc harg i ng  pr otec tio n,  b d isc o n n e c t in t h e   bat terie w h en  t he a r ei the r   f u l ly  d isc h arge (S O C %)   o f ull y   c h a r g e (= 100   % )).  Th fi ndi ng   r e s u l t   c a n   b e   di vide d   i nto   tw o   m a in   ca se s   base o n   the   o pera tin g   c o ndi ti o n s.        (a)   (b)    F igure  3.  a)  The  se nsors of  t he  de s i gne BE S S   a nd  b) D a t a   a c qui si ti on  syst e     3 . 1 .    B E SS un d er  sa fe   o pera ting   c o n ditio n I n   t h i ca se,   the   pro pose d   c on tro l   u nder   sa fe   opera t i o n   m ode  o f   t he  B ES S   ha be e tes ted.   T he   SCADA  h a s   b een   u sed   t o   d e mo n s t r at t h o p e ra t i on Th e   p o w er  c on tr ol  s c r ee is  u se d   t o   c o n t r o l   the  p ow er   fl ow   ei ther  d u r in g   c har g in o r   d isch ar gin g   m ode,  F i gur 4a  s h o w the   s c ree n   dur i n c h a r g in g   m ode.   S eve ral  fu nc ti o n a r c ontr o l led  b sc ree n   n am el y :   s to c h arg in g   o di s c h arg i ng  us i ng  st o p   b u tto n,  s h u d ow th e   w h o le  s y ste m   f r o the  e m e r genc bu t to n   a nd,  d uri n in it i al  sta g e,  i nsert i ng  spe c i fica tio ns  o the  l i t h i u m-ion   bat t eries  (ra t e d   c apac ity,   m axi mum   c u t - off  v o lta ge  a nd m i n i m u c u t - of f vo lt a g e ) Ba tteri e s   i nterfa ce   g i v es  i n f orm a tion  ab o u the   BESS   s ta tu par amet ers,  w h i ch   a re   t h to t al   c h a r g i n g   curr ent,  t o t a l   l oa c u rre n t ,   p o w e del i ver y V DC   bus   an d   t em pera ture.   F i gure  4 b   s how s   t h e   ba t t e r ie inte rfac e   dur in cha r gi n m o de .   T he  t ota c hargi n c ur r ent  is  3 60 A ,   s in ce   t he  out p u va lue s   o the  c u rr ent  se nsors  ( p o t e n t i o m e t e r s )  o f  e a c h   b a t t e r y  a r e  s e t  a t   1 0  V  w h i c h   i s  e q u i v ale n to  3 0 0   A .   Similar l y,   the   V DC   bus  s e n s o r   and   the   tem p er ature se ns or of   ba t ter y pac k   a re set  a t   4.8 V   a n d   5  V , the s e i n i tia l i z a ti ons are   e qu iva l e n t   to   4 8V   and  50  C re spe cti ve ly.   More over,  ba t t er i e s  in t erface  inc l ude s fo ur sub- in ter f ac e sc ree ns for m onit o ri ng the c u rr ent a nd S O of  t he  1 li th i u m - ion  ba t t erie s.   E ac h   thre ba tter i e s   a re  g ro u p e d   i o n s u b - scr een  (first   g r ou p:  Ba t t e r i es   1 and  3 g r o u p   2 Bat t e r ies  4,   5 a n d   6 ;   g r o u p   3 Ba t terie 7 ,   8 ,   and  9 a nd  gro up  4 B a t te ries  1 0,   11,  a nd  12) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                           I SS N :   208 8- 8 6 9 4     I nt  J  P ow   E lec   D r S yst,   Vol.   9,   N o.  1,   Ma r ch  20 18     180  –  1 88  18 6 F i gur 4c   s h o w Ba tter ies  1 ,   an i n t e r f a ce  d u r i ng   c ha r g ing  m ode .   Th i s   inter fac e   p r o v i de s   t h e   H M I   oper a tor   w i t h   t he   n ec essar y   i nf or m a ti on  ab ou the  ba t ter ch ar g ing  or   d i s ch ar ging  cur r en a n d   S O C.       (a )   ( b (c )     F igur 4.   H MI  in ter f a c e o f   ( a)  P ow er  c ontr o l,   ( b)  B a tte r ies  p a ne an ( c)   Batter ies  1 , 2   an d       3 . 2 .   B E SS un sa f e  o p era t i n g  co n d i t i o n PLC  o ffe rs  a t h sa me   t im fu l an d   a u to m a t ic   p r o t e c t io t o   eac bat t e r as  w el as  the   w h o l e   the   ba tter y   p ac k.   T ab le  3   s umm ar i z es  t h ma i n   ca u se o f   t he   unsa f ope r a ti n c on di t i ons   of  the  B E S S   and  the   r e spo n se   o t h e   P L C   contr o a ppr oac h   t ea ch  case .   In  b ri e f re l i a b l e   a n d   e f fi ci en t   co nt rol l i ng   w as  a c h i e v e d   us i ng  t he   pr op os ed  P LC c o ntr ol  a ppr oa c f or   B ES S .   A m ong  t he   m e r i ts  o t h i s   a ppr oa ch  a r e   c om pact  pr o tec t i on  a ga i ns the   ba tte ry  o v e rc ha rgi n g,  u n d er- di schar g ing  a n o v er he a tin g.   T h i is  s u p er i o r   to  t he  c o n v e n t ion a l   c on t r o l   t ec h n i q ue s   ( us i n m i cr oc on t r oller s   [1 4] ,   [15] )   in  w hic h   t he   l imi t a ti o n o f   r e s t r ic ted  i n p u a n ou tpu t   p or ts,   noi se  i m m un it a nd  s h or tage   l i f e s pa a r e f f ect ive l y   over com e.   T her e   ar s om e   w o r k on  t h P L im pl e men t ati on   an c o nt rol   fo bat t er a ppl ica t i o ns  [ 1 6 ] - [1 9] .   H o w e ve r ,   th is  w o r k   h as  d is tinc tly  c ons i der ed  the  who le  sy stem   d es ig n   a nd  prese n t e d   the  P L c o ntr o un der   seve r al  c i r cum sta n c es.     H e n ce,   it  pr o v i d e a   de t a ile a nd  th or ou g u nder s ta ndi ng  of   us in P L C   i n   BES S   system .   I n   ad d i tio n,   t he  f u ll   i n cl us ion  o f   S C ADA  f o sy s t em  m o n ito r ing   in   t his  wo r k   re sults i h i g h   con tro lla b ili ty,   obser va bi li ty  a nd re lia bi li ty  o f   t h e  BESS .       Ta ble   3.   S ummar y   o the   u n sa fe   oper at i o n   ca se and  t h r espo n se  of th PLC  P a r a m e t e r s   C h a rging  O pe r a tio Ca s e   D i s c h a r ging  O pe r a tion  Ca s e   C ontro l l e r   A c tion  (PLC )   Tem p e r a t ure  T > 70º     ove rhe a tin shutdow B E S S   D C -bus  V olta ge   V > 64   V   o ve r  c ha rgi ng  v olta ge   V   < 40   V  u n de r   d isc h a rgin g   v o lta ge   s h u tdow B E SS   B a tt e r y   C ur r e nt   I > 3 0 A   ove r c ha rgi n c u rre nt   I   < 30 0   A   di sc ha rg i ng  c u rre nt   d isc o n n e c t   t his  ba tter y   a nd  sh ut dow B E SS  a f te r  d i s c o n n e c ting a ll  b a tte r ie s   B a tt e r y   S O C   SOC   =   100 %   SOC   =       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       De si gn,  Control and  Monitor i ng of  an  Offline M obile B a tte ry  Energy  Stor age Sy ste m   ...  (N abil M oham m ed)  18 7 4.   CONCL U SION  I n   t h i w o rk,  a   P LC  con t ro sc hem e   i i n t r od uce d   f or  a   h i g h-p o w er   o ffl i n B E S S .   The  pro p o se con t ro has  t h e   adva nta g e s   o han d l i ng  h i g h - po w er  r atin g   BES S   a nd  pro v i d i n a   ful l y   aut om ate d   p ro t ec tio n   from   u nde si r e d   v o lta ge curr ent   a n d   tem p er a t ure  le vel s Th pro po se co nt rol   me th od  i s   t arg e t e d   f o a   typ i c a Ma lays ia resi den t ial  l o ad  w i t a   c a p ac ity  o 1 58. k W h.  B ase d   o n   t he   d esi gn,  s u itab l e   of f-t h e-she l de vice tha i nc lu de   a i nver t e r r ecti f ier ,   a nd  12  l i t h ium - io ba tter i e s  ( 3 0 0  A h  e a c h )  a r e  s e l e c t e d .  T o  t e s t  t h e   perform ance   o t h P L c o ntr o l,  P LC  S 7 - 12 00  an K T P 700   B a s ic   H M pa ne are   pr o g ram m e d   u sin g   Siem ens  so ft w a re,   TIA  porta V 13.   C o n t r o l   e ffec t i v e n ess   is  t es t ed   b y   chan g in g   t he  out pu va lue s   ( usin g   po te nt iom eter s )   of  t he   2 se nsors,  t em pera t u r e,  V DC   bus cur r ent  le ve ls  o t h 1 2   b at t e ries  a n d   1 SO sens ors.  T he  r e s ults   s h o w   g o o d   p erfor m a n ce  of  t he  P L con tro l   a l g o r ith du rin g   t h ch a r gi ng di scha rg i n and  over h e at i n of  t he  b at teri es.   Thi s   i imp o rta n to  en s ur pr oper  a nd  sa fe  BEES   o pe rati o n   an d   t pr olo n g   bat t ery  li fe t i m e.      ACKNOW LEDG E MEN T The   au th ors  w o u l l i ke  t ex press  the i r   sin c ere   gra t it u d t o   U n ive r siti  T e kn o l o g i   M a l a y s i (U TM)  for  the te c h n i c a l su pp ort gr an ted d u r i n g   t h i s r e sea r ch.      REFE RENCES   [1]   Chen   H Co ng   T N,  Yan W,  T an  C L i   Y,  Ding   Y.  P r ogres in   e lect ri cal  e nergy   s t o r age  sy stem:   A   c r i t i cal  r evi e w.  P r og ress  in  N at u r al  S ci ence.   2009;   1 9 ( 3):   pp.   2 91-312 .   [2]   Ibrah i m   H ,   B e g uen a ne   R M e rab e t   A .   T echn i cal  a nd   f i n an c i al  b en e f i ts   o f   el ectrica l   en ergy   s torag e IE EE   E lectri cal  P o w e r and   En ergy  Conf eren ce (EPEC), 20 12; p p . 8 6-9 1 [3]   S am i   B S .   A In telli gen t   P ow er  M anag emen In ves tig a t i o n   f o S t an d-A l on e   Hy brid   S y s te U s ing   Sho r t- Ti me   En ergy  Storag e. In t ernat i o n al Jo u rn a l  of P o wer Ele ct ron i cs  and   Dri ve  S ystems .   2 017  ; 8(1): pp 3 67 .   [4]   S cho enun S M .   C haracteri s ti cs  a nd   t echn o l o g i es  f or  l o n g - vs sho rt-t erm  en ergy  s t orag e.  U ni ted   States   D epartm en of  E nerg y.  2 00 1.   [5]   Rajan n BV,   La l i t h SV,   Rao  GJ,   S hri v astava  S K.   S o l ar  P hoto v o l t a i Generat o rs  w ith  M PPT  a nd  Batt ery  Sto r ag e   in  M icro grids. In t ernati on al J ou rn al  o f   P o wer E l ectro ni cs  an d  D rive  S ystem s .   20 16;  7 (3):  p p .   7 01.   [6]   Zha n C,  G u e rre ro   J M,  V a s qu e z   JC.  simp li fi e d   c on trol  a r c hite c tu re  f or  t hree- ph ase  inv e rters   in   m od ul ar  U P S   appli c at ion  with  s hunt  active  po wer  filter  embedde d 9th  Intern atio nal   Conf erence  o n   P ower  E l ectron i cs   a nd   E CCE  Asia (IC PE- E C C E As i a ). 2 01 5 p p .  4 13 -4 20 [7]   Sh K,   L H,  H C,   X u   D .   T o po l og o f   s up e r   u nin t e rru ptib le   po w e s upp ly  w it h   m u lti p l en ergy   s ou rces 9 t Int e rnati o n a l Conf erence  on  P o w e Elect ronics  a n d   E CCE As i a  (IC P E -E CCE  Asia ) .   20 15;  p p .   1742-1 7 4 9 .   [8]   Dh armi redd G ,   M oo rt hi   S ,   Han u m a nt hak a ri  S .   A   vo ltag e   c on trol le i n   p hot o-vol ta i c   s ys tem   with   b at tery  s to rag e   f o r s t an d-alo n a ppl icatio ns .   In te rn a t io na l   Jo urn a o f   P owe r   E l ect r o n i cs and   D rive  S y s tems. 2 01 ;2( 1 ):  p p . 9 .   [9]   Buk h ari  S S ,   A tiq  S ,   K w on  BI.   E l imi n a t io o f   t he  i n r us curren t   ph enom en on   a s s o ciated   with  s in gl e-p h as of fline   UPS  sy stems. E nerg i e s. 20 1 6 ;  9 ( 2 ): pp 9 6 [10]   F a rm ann  A ,   W a a W,   M aro n g i A ,   S auer  DU.  C ri ti cal  r evi e w   of   o n - bo ard  capaci ty  es t imation  tech ni qu e s   f or  lithium- i o n ba t t e ri e i n  el ectr i a n d hybri d  el ectri vehi cles.  Jou rn al o f   Po wer So ur ces. 20 1 5 ;  v ol 2 8 1:  p p .  1 14 -  30 .   [11]   W aag  W Fl eis c her  C,  S a u er   DU.  C ritical   r ev ie w   o f   t he  m eth ods  f or  m onitor ing   o f   lithium- ion  b a t teries  i n   e lect r ic  and   hy bri d   v ehic l e s.   J o u rnal  o Pow e S ources .   2014 vo l .   2 58 p p .   3 21 -3 9.   [12]   Andrea D. Ba t t e ry man agement   syst e m s   f o r   large lithium- i on batt ery   pack s. A rtech  ho u s e ; 2 010 [13]   Borg ersen  O J M u lti cell   Ba ttery   m onito rin g   a n d   b al ancin g   w it h   A VR.   Mas t er’s  t hes i s,   Ins titutt  f o elektronikk   og  tel e komm u ni kasj on 2 00 9   [14]   Passare l la  R Ok l i las  AF Mathilda  T .   L i t hi u m - i o n   B at tery  C harg i ng  S y st e m   u si ng  Co ns tant -Curren t   M eth od  w i t h   F u zzy  Lo g ic  B a s ed  A Tm eg a16 . Int ernat i on al J ou rnal  o f   P o wer E l e c t r o n i cs and  Dri ve Sy s tems. 2 01 4; 5(2 ) :  p p . 16 6 [15]   F i g u eired o   J M.  P LC  b as ed  s t r uct u re  f o r   man agem ent   an con t ro o f   d i st ributed   e n e rgy   p r od ucti on   u ni ts.   In Tech   i P r og ramm ab le   L og ic  C o n troll e r.  2 010 .   [16]   M a no lako D ,   P apadak is   G ,   P a p a n t o n i s   D K y rits is   S A   s t and - alo ne  p ho to vo ltai c   p o w e sy st em  f or  r e m o t villag e us in g   p u m p ed  water  energ s t o r age.   E nerg y.  2 004;   2 9 ( 1):   pp.   5 7- 69 .   [17]   A l - K a n d a r i  A ,   G i l a n y  M ,  S h a l t o u t  A .   A  P L C  c o n t r o l l e r  a l g o r i t h m   for   o p t i m u m   o p e r a t io o p h o to vo l t a ic - b a t te r y   sy st e m . Larg e  En g i n eerin g S y st e m s   Co n f erence o n  P o wer E ngineeri ng .   2 0 06;  p p .  11 2 -1 18.   [18]   Li  J Y i n g   C ,   Su n   Y,   S un   J .   n e de sign   o ba t t e r c o nsta nt  c u rre nt  d isc h a r g e   s yste m .   2 n d   I nte r na tion a Con f e r-  ence on Artificia l   Intel l igence , Man agem ent   S c ien ce and   El ectro n i Co m m erc (AIM S E C).   2 01 1 ;   p p .   6 50 9-65 12 [19]   M o h a mm ed   N ,   D a napal a si ng am   K A .   D esi g n   and   Co nt rol  of   O nlin Bat te ry   E ne rg Stora g e   Sy ste m   U s i ng   P ro gram m a bl Lo gic  Con t ro ll e r .   In ternat ion a Co n f e r en ce  of   R el iabl In f o rm a t i on  and   Comm u n i c atio Techn o l ogy S p ri nger,   C ham .   2 01 7;  p p .   4 96 -504 .   [20]   Aam i r M,   K alwa r KA,   M ekh ile f   S .   U ninterru ptible  p ow e r  su p p l y ( u ps s y st e m Ren e wabl and   s u st ain a ble en-  erg y   revi ews.   20 16;  vol 5 8:  pp.   13 95 - 41 0.   [21]   Al -S a l aym e h   A,  A l-H a mam r Z,  S haraf   F,  A bdelk ader  M R.  T ec h n i cal   an d   eco n o m i cal  as s essment   of   t he  u til i za-  ti on   o f   p h o t o voltai c   s ystem s   i resi dentia l   buildings:  The  case   of  Jo rda n Ene r g c on ve rsion   an m a na g e me n t .   20 10 5 1(8):   p p .  1 71 9-2 6.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J   P ow  Elec & D r i   Syst, V ol . 9,   No. 1,   Mar c h 2018  :    180 –  1 88  18 8 [22]   Saidur  R,  Masj u k HH,  Jama lud d in  M Y ,  A h m e d  S .  E n e r g y   a n d   a s s o c i a t e d   g re e nho use   g a e m is sion from  h o u se ho ld   a pp li a n ces  i Mal a ysia.   E nerg P o li cy.  2 0 0 7 35 (3):  p p .   1 6 48-57.      B I OGRAPHIES  OF AUTHO RS    N abil   M oh a m m ed   w as   bo r i T a i z,   Y e m en ,   in  1 988 .   He  obt ain ed  h i Bach elo r   deg ree   i n   el ectrical   p ow er  e n g i n eerin f r o m   T i s h r een  U niv e rs it and   M.En g .(Electri cal-Mechat ron i cs  Automat i C o nt rol )   d egree  f r om   U ni versiti  Teknolog i   M a l a ysia  (UT M ),   i 20 13   a nd   2 0 1 7 res p ect ivel y.  H i s   r es earch  i nt erests   i nclu d e   b at tery  man a g e m e nt   s ystem s ,   renew a ble  en ergy,   p o w er  e l ectron i cs,  ap plicati o n   of  c on tro l   t heo r t o   p ow e r   s yste m ,   a nd   a utom a t io n   and SCAD A   s y stem s.              K u m e resan   A .   D anapal asi n g a m   was   b o rn  i n   K u ala  Lu m pur,   M a la y s i a   i n   198 1.     He  r e ceiv ed  h i s   B.E ng.   ( El e c tri cal-  M ech atron i cs and   M . Eng . (El ectrical -Mec hatroni c &   Automatic   Co ntro l)  d eg rees   f rom   Universi ti   T ek no logi  M alay sia  (UT M )in  20 0 a n 20 06 ,   res p ecti v el y.   I 201 0,   h was  aw arded   P h .D.  (E lect rical  E le ctro n i c)  b A a lbo r g   U n iv ersi ty,  D e n m ark.  A pres e n t,   h is  a   S eni o L e c t urer  a t   t h e   D epartm en of   C on tro l   &   M echat ron i cs  E n g in eerin g,  F acu lty   o Elect rical   E n g in eerin g ,   U T M .   H is   r esearch   i n t erests  i n clu d c o nt ro eng i n eering ,   a u t o nom o u s   helico pters ,   a rtif ic ial   i n t ell i g e nce  an h yb r i el ectric  vehi cles. F u rt her i n f o   on   hi hom ep age:  h t t p:// kum eres an .fk e .utm. m y /             A hm ed  M aj ed  w as   bo rn  i T a i z ,   Y e m e n ,   i 1 99 0.  He  r ecei ved  h i s   B .Eng an MPh i l   f r o m   t h e   U n i-  v ersiti   T ekno log i   M al ays i a ,   i 2 0 1 4   an d   2 01 7,  r es pecti v el y H i s   research   i n t erests  i n clu d t o p o l o g i es   a nd   m o d ulatio strat e g i es   f or  mu l til e v el   c on verters ,   and   t heir  ap pli cati ons f o r  po w er s ystem s   ( S T A T C O M ,   H V D C).      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.